2.Задание для самостоятельной работы.

1. Перечислите и дайте характеристики типам спектральных приборов.

2. Изобразите оптическую схему и ход лучей в спектрографе ИСП-28 и дайте объяснение действию всех оптических элементов.

3. Изобразите оптическую схему и ход лучей в спектрографе ИСП-51-89 и дайте объяснение действие всех оптических элементов.

4. Вычислите линейную дисперсию спектрографов.

5. Направив зеркалом лучи светлого участка неба на входную щель, рассмотрите через лупу спектр рассеянного солнечного света, отметьте основные Фраунгоферовы линии, убедитесь в кривизне линии.

3.Контрольные вопросы

1. Выведите формулу для угла V отклонения луча призмой.

2. Выведите формулу для минимума отклонения луча призмой.

3. Введите формулу угловой дисперсии.

4. Почему меняется дисперсия в спектре, получением с помощью призменного спектрографа?

5. Почему и как искривлены линии в призменном спектре?

6. Изобразите оптическую схему спектрографа ИСП-28.

7. Изобразите оптическую схему спектрографа ИСП-51.

4.Литература

1. К.И. Тарасов, Спектральные приборы. Л. «Машиностроение» 1968.

2. И.М. Нагибина, В.К. Прокофьев. Спектральные приборы и техника спектроскопии. Л. "Машиностроение" 1967.

3. И.В. Пейсахсон. Оптика спектральных приборов. Л, "Машиностроение", 1975.

4. Д.Я. Мартынов. Курс практической астрофизики. "Наука" 1977. 5.

5. Описания спектрографов ИСП-28, ИСП-51.

ЛАБОРАТОРНАЯ РОБОТА № 3

Фотографирование спектра железа и отождествление спектральных линий в нем

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Получение и изучение спектра железа. Изучение атласов спектра железа.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: Спектрограф, генератор дугового спектра, фотоматериалы, спектропроэктор, атласы спектра железа.

1.Теоретические сведения

Законы Кирхгофа спектрального анализа характеризуют все возможные варианты спектров веществ:

1. Раскаленные твердые и жидкие вещества испускают непрерывный спектр излучения.

2. Раскаленные газы испускают линейчатый спектр излучения (эмиссионный спектр). При этом каждому химическому элементу свойственен только ему присущий набор длин волн и интенсивностей спектральных линий.

3. Если относительно наблюдателя позади раскаленного газа находится источник более высокой температуры, то газ поглощает излучение именно тех длин, волн, которые сам излучает (спектр поглощения или абсорбционный спектр ).

Эти законы служат основой качественного и количественного спектральных анализов.

Эмиссионный спектр железа, используемый в обиходе астрономических исследований бывает двух основных типов:

• Спектр нейтрального (неионизированного железа ), чаще называемый дуговым – по способу возбуждения свечения генератором электрической дуги.

• Спектр ионизированного железа (в основном однократной ионизации ), обычно называемый искровым спектром, т.к. получается с применением генератора электрической искры.

Спектр железа применяется в качестве спектра сравнения для определения длин волн в спектрах небесных тел. Спектр сравнения обычно впечатывается по обе стороны от изучаемого спектра

Выбор железа для спектра сравнения обусловлен тем, что в железном спектре наибольшее из всех химических элементов количество линий, при этом во всех областях спектра – ультрафиолете, видимом и инфракрасном участках. В связи с этим спектроскописты – практики должны хорошо ориентироваться в спектре железа и уметь находить характерные группы линий для отождествления длин волн остальных линий.

В практике заводских спектральных лабораторий используется в основном ультрафиолетовый участок спектра, начиная с длинны волны 2200 и больше.

При называемых астрономических исследованиях земная атмосфера поглощает ультрафиолет от коротковолнового до примерно 3300 Å, поэтому исследуется спектр от 3300 Å (в основном от 3600 Å) до инфракрасного.